盧君成

摘 要：我們根據(jù)目前的實(shí)際情況來(lái)看，我們國(guó)家是比較重視學(xué)科核心素養(yǎng)中計(jì)算思維能力的培養(yǎng)，畢竟在2017版的普高信息技術(shù)課程當(dāng)中就已經(jīng)有了明顯的說(shuō)明，但是這方面的教學(xué)內(nèi)容更強(qiáng)調(diào)的是程序設(shè)計(jì)的語(yǔ)法規(guī)則以及實(shí)際的應(yīng)用，在其他的方面卻是有一定不足的，比如在計(jì)算思維能力的培養(yǎng)這一方面。這篇文章主要是以高中程序設(shè)計(jì)課程為例，多方面（教育對(duì)象、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式等）對(duì)學(xué)生們不足的這一能力來(lái)進(jìn)行的培養(yǎng)策略，從而達(dá)到激起學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣，最后能夠?qū)W(xué)生們的核心素養(yǎng)提升。

關(guān)鍵詞：信息技術(shù)；程序設(shè)計(jì)；核心素養(yǎng)

我們來(lái)了解一下什么叫做計(jì)算思維，這個(gè)詞是曾任美國(guó)著名的卡內(nèi)基·梅隆大學(xué)擔(dān)任計(jì)算機(jī)科學(xué)系主任以及基金會(huì)計(jì)算機(jī)和信息科學(xué)與工程部主任的周以真教授在某一雜志上定義的。他明確的指出了這個(gè)思維是需要運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)的一些基礎(chǔ)概念去解決問(wèn)題的，并且能夠設(shè)計(jì)系統(tǒng)并且理解人類(lèi)的行為。抽象化、自動(dòng)化作為其本質(zhì)，也是這一思維需要被培養(yǎng)的原因之一。這種計(jì)算思維是人們必須具備的一種能力。在目前的數(shù)字化時(shí)代之下，人們?nèi)绻胍獙?duì)事物有一個(gè)基本的認(rèn)識(shí)能力，就需要具備利用邏輯、算法、遞歸和抽象等等的計(jì)算方式。通過(guò)大量實(shí)例進(jìn)行教學(xué)是比較有效的辦法。

1計(jì)算思維培養(yǎng)在高中課程教學(xué)下所面臨的問(wèn)題

對(duì)于目前的現(xiàn)狀來(lái)說(shuō)，我們通過(guò)課本能夠知道，教育科學(xué)出版社所出版的一本書(shū)名叫做《信息技術(shù)基礎(chǔ)》當(dāng)中，通過(guò)使用一定的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言編寫(xiě)進(jìn)行了程序的繪制實(shí)例的相關(guān)教學(xué)，讓高中生認(rèn)識(shí)并了解了該程序執(zhí)行的重要過(guò)程，讓學(xué)生們發(fā)現(xiàn)其魅力所在。通過(guò)一些算法最終實(shí)現(xiàn)并且介紹了程序設(shè)計(jì)當(dāng)中的思想和方法、開(kāi)發(fā)等內(nèi)容。

對(duì)于所面臨的問(wèn)題，我們需要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行分析。第一，在高中課程的必修中，程序設(shè)計(jì)的媒體雖然體現(xiàn)出來(lái)了，但是由于課時(shí)的限制性導(dǎo)致了不能將涉及的內(nèi)容進(jìn)行相應(yīng)的擴(kuò)展，還有很多學(xué)校沒(méi)有開(kāi)設(shè)這一項(xiàng)課程，學(xué)生們就很難了解甚至是認(rèn)知這一課程。第二，在學(xué)生們使用的教材當(dāng)中，相對(duì)來(lái)說(shuō)更加偏重于可視化編程以及控件的應(yīng)用性開(kāi)發(fā)，但是卻沒(méi)能將學(xué)生們思維能力的培養(yǎng)放在首位。第三，就是課時(shí)不足的問(wèn)題。根據(jù)目前的調(diào)查以發(fā)現(xiàn)，很多學(xué)校一般一周只會(huì)開(kāi)設(shè)一節(jié)課來(lái)進(jìn)行程序設(shè)計(jì)的教學(xué)，由于學(xué)生們個(gè)體的差異以及程序設(shè)計(jì)這一任務(wù)的負(fù)擔(dān)較重、任務(wù)較難，學(xué)生們會(huì)因此出現(xiàn)兩極分化，學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣也會(huì)有一定的削弱。第四，作為這個(gè)學(xué)科的老師會(huì)對(duì)程序語(yǔ)言設(shè)計(jì)的語(yǔ)法學(xué)習(xí)以及實(shí)際應(yīng)用很看重，所以他們可能會(huì)出現(xiàn)對(duì)思維能力培養(yǎng)的認(rèn)識(shí)誤區(qū)，出現(xiàn)不重視的現(xiàn)象。

2如何培養(yǎng)高中程序設(shè)計(jì)課程當(dāng)中的計(jì)算思維能力

以計(jì)算思維作為基礎(chǔ)的程序設(shè)計(jì)教學(xué)的模式，運(yùn)用不同的教學(xué)方式來(lái)對(duì)學(xué)生進(jìn)行分層培養(yǎng)，教會(huì)他們?nèi)绾纬橄蟮牟⑶揖帉?xiě)代碼，培養(yǎng)出計(jì)算機(jī)自動(dòng)化執(zhí)行的能力。但是主要的還是放在計(jì)算思維能力的培養(yǎng)上，讓這種思維帶動(dòng)著計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)開(kāi)展實(shí)際行動(dòng)反之，思維模式也會(huì)隨著知識(shí)的累計(jì)不斷形成，運(yùn)用這樣的滲透式教學(xué)能夠讓思維與教學(xué)逐漸地融合，相輔相成。我們現(xiàn)在需要做的就是要讓程序設(shè)計(jì)課程與計(jì)算思維能力相結(jié)合，解決目前這一教學(xué)的問(wèn)題。針對(duì)于高中生來(lái)說(shuō)，可以在他們?nèi)雽W(xué)的時(shí)候進(jìn)行一場(chǎng)測(cè)試，主要的目的是為了能夠了解他們的基本能力以及計(jì)算思維能力，根據(jù)學(xué)生們的情況來(lái)制定相應(yīng)的教學(xué)方案。例如一些靈活性的問(wèn)題，找規(guī)律等等，這些摸底調(diào)查通過(guò)分析能夠得出我們所需要的結(jié)論，最常見(jiàn)的就是剛?cè)雽W(xué)的高一新生對(duì)于程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)了解的成都很淺，但是他們想要學(xué)習(xí)了解這方面知識(shí)的想法很多，對(duì)于一些思維理解能力比較好的學(xué)生，可以將他們組建成一個(gè)班級(jí)進(jìn)行程序設(shè)計(jì)相關(guān)的學(xué)習(xí)。

為了能夠不斷地鍛煉并且提升學(xué)生們的計(jì)算思維能力，需要調(diào)整教學(xué)目標(biāo)，在教學(xué)的過(guò)程當(dāng)中為學(xué)生們創(chuàng)建一些有益的思維環(huán)境，多組織一些能夠鍛煉思維能力的活動(dòng)，讓學(xué)生們能夠主動(dòng)的去探索這方面的知識(shí)，與此同時(shí)讓他們把知識(shí)應(yīng)用在實(shí)際操作上。教師們?cè)谑谡n的過(guò)程當(dāng)中也要注重給學(xué)生們帶來(lái)的啟發(fā)性和探索性，一般來(lái)說(shuō)，學(xué)生們比較熟悉之前學(xué)過(guò)的知識(shí)，那么教師可以將新的計(jì)算思維問(wèn)題與他們之前所學(xué)的內(nèi)容進(jìn)行聯(lián)系，不斷的進(jìn)行知識(shí)滲透。在整個(gè)教學(xué)的過(guò)程當(dāng)中要參與一些實(shí)際操作，多提問(wèn)一些與之相關(guān)的問(wèn)題，讓學(xué)生們積極的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并且主動(dòng)的解決問(wèn)題，這樣也是有助于培養(yǎng)學(xué)生們的計(jì)算思維能力。比如教師們?cè)谥v授怎么樣使用循環(huán)語(yǔ)句進(jìn)而解決數(shù)列求和的問(wèn)題時(shí)：計(jì)算輸出1+1/3+1/5+1/7+……+1/25結(jié)果，第一個(gè)層面能夠讓學(xué)生們積極主動(dòng)的探究for循環(huán)語(yǔ)法規(guī)則，從s=s+1.0/1，s=s+1.0/3；s=s+1.0/5……s=s+1.0/25；接著確定for語(yǔ)句中的循環(huán)體、初值、條件以及增量。第二個(gè)層面還可以引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)探究在數(shù)列中第i項(xiàng)和第i項(xiàng)兩者之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，從而去改變我們從上一步驟當(dāng)中所得的第一個(gè)層面的for語(yǔ)句中的循環(huán)體、初值、條件和增量。再通過(guò)以上的兩層面教學(xué)的對(duì)比，找到在各層次不同的數(shù)列規(guī)律，結(jié)合for循環(huán)的語(yǔ)法來(lái)達(dá)到問(wèn)題的求解。學(xué)生們能夠在這個(gè)過(guò)程當(dāng)中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題所在、抽象的歸納邏輯規(guī)律。最終達(dá)到提高學(xué)生們的計(jì)算思維能力。

對(duì)于老師教學(xué)的計(jì)算思維意識(shí)也要進(jìn)行培養(yǎng)，為的是教師作為引領(lǐng)者，能夠更好的帶動(dòng)學(xué)生們進(jìn)行學(xué)習(xí)。學(xué)生們通過(guò)計(jì)算，可能過(guò)程會(huì)有所差異，但是要尊重學(xué)生們出現(xiàn)的差異，鼓勵(lì)學(xué)生們從不同的角度思考問(wèn)題。

3結(jié)語(yǔ)

對(duì)于高中的程序設(shè)計(jì)課程來(lái)說(shuō)，這種計(jì)算能力還是在于學(xué)生們對(duì)于問(wèn)題的分析以及解決問(wèn)題的能力。我們需要對(duì)學(xué)生進(jìn)行具有意義的培養(yǎng)，讓他們的思想從根本上得到強(qiáng)化，讓他們積極探索，將自己的算法進(jìn)行優(yōu)化。重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生們的計(jì)算思維能力，進(jìn)而達(dá)到提升學(xué)生們綜合素養(yǎng)的目的。

參考文獻(xiàn)

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